JP3206951U

JP3206951U - 多結晶シリコンの連接構造

Info

Publication number: JP3206951U
Application number: JP2016003739U
Authority: JP
Inventors: 小濤朱
Original assignee: 深セン市科進工業設計有限公司
Priority date: 2016-08-02
Filing date: 2016-08-02
Publication date: 2016-10-13
Anticipated expiration: 2026-08-02

Abstract

【課題】多結晶シリコンの連接構造を提供する。【解決手段】第１折損したシリコン芯棒１と第２折損したシリコン芯棒２とを含む多結晶シリコンの連接構造であって、連接用シリコン芯棒３を備え、第１折損したシリコン芯棒１の一端面に第１円錐形穴１１を有すると共に、第２折損したシリコン芯棒２の一端に第２円錐形穴２１を有し、連接用シリコン芯棒３は連接本体３１と連接本体３１の両端から延出する２つの連接部３２とを有し、２つの連接部３２がそれぞれ第１円錐形穴１１と第２円錐形穴２１とに係合する円錐台構造を備え、２つの連接部３２をそれぞれ第１円錐形穴１１と第２円錐形穴２１とに取り付けることで、第１折損したシリコン芯棒１及び第２折損したシリコン芯棒２が連接用シリコン芯棒３を介して互いに連接する構造であり、連接本体３１と第１折損したシリコン芯棒１及び第２折損したシリコン芯棒２とが、略同一の外周形状を有する。【選択図】図１

Description

本考案は、多結晶シリコン生産技術分野に関し、特に、多結晶シリコンの連接構造に関する。

従来、多結晶シリコンの生産方法としてシーメンス法が挙げられ、主に還元炉内においてシリコン芯棒に還元反応を起こして多結晶シリコンを生成させる。その原理は、シリコン芯棒の還元反応は、密閉された還元炉内で行い、炉に設ける前、先に還元炉内にシリコン芯棒を若干の閉ループとして接合し、各閉ループが２本の縦シリコン芯棒と１本の横シリコン芯棒とからなる。各閉ループの２本の縦シリコン芯棒は、炉の底部の２個の電極に接続し、電極が各々直流電源の正極・負極に接続してからシリコン芯棒を加熱し、加熱中の一組の接合済みシリコン芯棒は１個の大型抵抗器に相当し、密閉した還元炉内に水素ガス及びトリクロロシランを吹き込んで還元反応を行う。よって、所要の多結晶シリコンをシリコン芯棒の表面に生成できる。

該方法において、閉ループを構成するシリコン芯棒は、バージン多結晶シリコン芯棒を特定の長さとして切断しないと還元炉内に設けることができない。バージン多結晶シリコン芯棒を用いてシリコン芯棒を得る工程中、応力、刃物、クランプ等の要因の影響を受け、一部のシリコン芯棒に折損が発生し、長さが還元炉内に設ける要求を満たさないため、使用できなくなってしまう。現在、切断によって折損したシリコン芯棒は、通常廃棄物として回収されている。ただし、シリコン芯棒の製造コストが比較的高く、廃棄して使用しない場合、極めて大きな無駄が生じてしまう。

そこで、本考案は、折損したシリコン芯棒を連接してから要求される長さに達せさせ、還元炉内で反応して多結晶シリコンを生成でき、生産の需要を満たすため、シリコン芯棒の無駄を最大限減少し、切断収率をアップする多結晶シリコンの連接構造を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本考案は次の構成を備える。すなわち、第１折損したシリコン芯棒と第２折損したシリコン芯棒とを含む多結晶シリコンの連接構造であって、連接用シリコン芯棒を備え、前記第１折損したシリコン芯棒の一端面に第１円錐形穴を有すると共に、前記第２折損したシリコン芯棒の一端に第２円錐形穴を有し、前記連接用シリコン芯棒は連接本体と前記連接本体の両端から延出する２つの連接部とを有し、前記２つの連接部がそれぞれ前記第１円錐形穴と前記第２円錐形穴とに係合する円錐台構造を備え、前記２つの連接部をそれぞれ前記第１円錐形穴と前記第２円錐形穴とに取り付けることで、前記第１折損したシリコン芯棒及び前記第２折損したシリコン芯棒が前記連接用シリコン芯棒を介して互いに連接する構造であり、前記連接本体と前記第１折損したシリコン芯棒及び前記第２折損したシリコン芯棒とが、略同一の外周形状を有することを特徴とする。

ここで、前記第１折損したシリコン芯棒と前記第２折損したシリコン芯棒及び前記連接本体の横切断面が多角形状であり、その最大径における対角線の長さが７〜１０ｍｍであることが特に好適である。

本考案による多結晶シリコンの接構造は、折損したシリコン芯棒を連接してから要求される長さに達せさせ、還元炉内で反応して多結晶シリコンを生成でき、生産の需要を満たすため、シリコン芯棒の無駄を最大限減少し、切断収率をアップすることができる。

本考案の実施例に係る多結晶シリコンの連接構造であって、分離状態の構造を示す説明図本考案の実施例に係る多結晶シリコンの連接構造であって、連接状態の構造を示す説明図

以下、本考案を実施例の図面を用いて説明する。本考案は、従来公知技術を援用して適宜設計変更可能である。

本明細書において、例えば第１和第２などの関係用語は、ただ１個の実体又は操作を別の実体又は操作と区別するのみに用いられ、必ずこれら実体又は操作の間にいかなる実際の関係或いは順序が存在することを要求若しくは暗示するわけではない。用語「包括」、「含む」又はこれらの他のいかなる変形形態も、非排他的な包含を網羅する。例えば、列挙した構成要素を含むプロセス、方法、物品、又は装置は、必ずしもそれらの構成要素だけに限定されず、そのようなプロセス、方法、物品、又は装置に対して明示的に列挙してない、或いは固有の他の構成要素も含むことができる。更に多くの制限がない状態において、「１個の……を包括」語句で限定する構成要素は、前記構成要素を包括するプロセス、方法、物品又は装置内にまた別の同一構成要素が存在することを排除しない。

図１及び２に示すように、本実施例の多結晶シリコンの連接構造は、第１折損したシリコン芯棒１と第２折損したシリコン芯棒２と連接用シリコン芯棒３とを含む。第１折損したシリコン芯棒１と第２折損したシリコン芯棒２とは、バージン多結晶シリコン芯棒を用いてシリコン芯棒を得る工程中、応力、刃物、クランプ等の要因の影響を受け、一部のシリコン芯棒が折損を発生し、長さが還元炉内に設ける要求を満たさないため、使用できなくなったシリコン芯棒を指す。連接用シリコン芯棒３は、これら折損したシリコン芯棒を連接して還元炉内に設ける長さの要求を満たすことを目的とする。

前記第１折損したシリコン芯棒１の一端面に第１円錐形穴１１を開設し、前記第２折損したシリコン芯棒２の一端に第２円錐形穴２１を開設する。前記連接用シリコン芯棒３は連接本体３１と前記連接本体３１の両端から延出する２つの連接部３２とを包括し、前記連接部３２が前記第１円錐形穴１１と第２円錐形穴２１とマッチする円錐台構造を備える。２つの連接部３２を前記第１円錐形穴１１と第２円錐形穴２１に各々取り付けることで、第１折損したシリコン芯棒１及び第２折損したシリコン芯棒２が前記連接用シリコン芯棒３を通じて互いに連接する。

好適な実施例としては、前記第１円錐形穴１１と第２円錐形穴２１及び前記連接部３２のテーパー、すなわち円錐状部分の傾斜度を表す比は、１：８〜１２を選択できる。より好適には、該テーパーの数値が１：１０とする。
なお、前記第１円錐形穴１１及び第２円錐形穴２１は、略同一の長さが好ましい。

また、好適な実施例としては、前記連接部３２の長さは２５〜３５ｍｍとする。より好適には、連接本体３１と連接部３２の長さの比は、１：０．７〜０．７：１、特に好まし〜は、１：１である。

また、好適な実施例としては、前記連接本体３１と前記第１折損したシリコン芯棒１及び第２折損したシリコン芯棒２とは、同一の外周形状を有することが好ましく、例えば、その横切断面はいずれも多角形で、その最大径における対角線の長さは７〜１０ｍｍが好ましい。

また、好適な実施例としては、第１折損したシリコン芯棒１及び第２折損したシリコン芯棒２の各第１円錐形穴１１及び第２円錐形穴１２の各テーパー部分を形成する各第１側面及び第２側面に、それぞれ第１溝及び第２溝を、各第１折損したシリコン芯棒１及び第２折損したシリコン芯棒２の軸方向に沿って設けると共に、各第１溝及び第２溝に嵌合する突条を、連接用シリコン芯棒３の連接部３２に設けることで、第１折損したシリコン芯棒１及び第２折損したシリコン芯棒２と連接用シリコン芯棒３との接合を安定化させてもよい。
なお、溝と突条との配設を逆に、すなわち、第１折損したシリコン芯棒１及び第２折損したシリコン芯棒２に突条を設け、連接用シリコン芯棒３に溝を設けてもよい。
溝及び突条の形態は、直線状でもよいし、螺旋状でもよく、螺旋状の方が接合は比較的安定である。

また、好適な実施例としては、第１折損したシリコン芯棒１及び第２折損したシリコン芯棒２と連接用シリコン芯棒３との凹凸関係を逆にしてもよい。すなわち、第１折損したシリコン芯棒１及び前記第２折損したシリコン芯棒２の各一端面に、それぞれ連接部を延出すると共に、連接用シリコン芯棒３の両端面に穴を設けてもよい。

上述のように、本考案が提供する多結晶シリコンの接構造は、折損したシリコン芯棒を連接してから要求される長さに達せさせ、還元炉内で反応して多結晶シリコンを生成でき、生産の需要を満たすため、シリコン芯棒の無駄を最大限減少し、切断収率をアップする。更に、この連接構造は、容易に実現し、取り付けが便利、接触が信頼的であるため、還元炉の正常・安全な操業を保証するので、産業上有用である。

１第１折損したシリコン芯棒
２第２折損したシリコン芯棒
３連接用シリコン芯棒
１１第１円錐形穴
２１第２円錐形穴
３１連接本体
３２連接部

Claims

第１折損したシリコン芯棒と第２折損したシリコン芯棒とを含む多結晶シリコンの連接構造であって、
連接用シリコン芯棒を備え、
前記第１折損したシリコン芯棒の一端面に第１円錐形穴を有すると共に、前記第２折損したシリコン芯棒の一端に第２円錐形穴を有し、
前記連接用シリコン芯棒は連接本体と前記連接本体の両端から延出する２つの連接部とを有し、前記２つの連接部がそれぞれ前記第１円錐形穴と前記第２円錐形穴とに係合する円錐台構造を備え、
前記２つの連接部をそれぞれ前記第１円錐形穴と前記第２円錐形穴とに取り付けることで、前記第１折損したシリコン芯棒及び前記第２折損したシリコン芯棒が前記連接用シリコン芯棒を介して互いに連接する構造であり、
前記連接本体と前記第１折損したシリコン芯棒及び前記第２折損したシリコン芯棒とが、略同一の外周形状を有する
ことを特徴とする多結晶シリコンの連接構造。
前記第１折損したシリコン芯棒と前記第２折損したシリコン芯棒及び前記連接本体の横切断面が多角形状であり、その最大径における対角線の長さが７〜１０ｍｍである
請求項１に記載の多結晶シリコンの連接構造。